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P. SEVERIN Lycée des métiers de l'hôtellerie et du tourisme de Toulouse Biotech

P. SEVERIN Lycée des métiers de l'hôtellerie et du tourisme de Toulouse Biotechnologie B Analyse fonctionnelle - Page 1 / 12- L’ANALYSE FONCTIONNELLE, DE LA METHODE AUX OUTILS … 1. INTERET ET BUT DE L’ANALYSE FONCTIONNELLE L’analyse descriptive d’un équipement consiste à répertorier, souvent à partir d’un schéma qui doit être connu à l’avance, ses différents organes en précisant leurs rôles respectifs afin d’en déduire le principe de fonctionnement et ses conditions d’utilisation. Mais cette méthode figée, rencontre rapidement ses limites, car si elle est suffisante pour les appareils standards et bien connus, elle permet difficilement de faire face à l’évolution des technologies et à l’apparition de nouveaux équipements, de plus en plus caractérisés par : • Des cycles de vie très courts • Une forte évolutivité fonctionnelle • Une faible perrénité des solutions techniques Cette approche structurelle et matérielle n’a donc pas de valeur formative perenne. Au contraire de ce processus purement cognitif, l’analyse fonctionnelle fournit une méthode à la fois technique et pédagogique qui s’inscrit dans une démarche rationnelle de construction des savoirs et des savoirs faire, et apporte des repères suffisants pour permettre d'analyser, choisir et utiliser un équipement, quelque qu’il soit et quelque soit les évolutions technologiques prévisibles ou non. Elle permet plus facilement, d’autre part, de dégager et d’atteindre les objectifs opératoires nécessaires à la formation technique et professionnelle des élèves. Convenablement adaptée, c'est une approche pédagogique qui vise à la cohérence et à l’efficacité. Dans l’analyse fonctionnelle d’un équipement, l'objet technique remplit une fonction déterminée qui répond au besoin d'un utilisateur lui-même conditionné par différents facteurs (techniques, économiques, réglementaires, sociologiques...). La fonction ainsi déterminée est décomposée en sous - fonctions de plus en plus simples auxquelles on apportera des solutions techniques. Ces fonctions sont définies en termes de finalités sans aucun a-priori de solutions. La diversité des solutions techniques possible déterminera l’ampleur du choix d'appareils ayant la même fonction globale. Pédagogiquement, l’approche fonctionnelle vise à comment garantir une culture minimale des solutions techniques sans réaliser une approche exhaustive des équipements . L’analyse fonctionnelle, en tant que raisonnement systématique des besoins, est utilisée depuis longtemps, notamment en architecture ( Viollet le Duc, Walter Gropius et l’école du Bauhaus, Le Corbusier, le « fonctionnalisme » ). Elle va s’épanouir dans le courant de pensée de l’analyse « systémique » des années 70, avec pour objectifs de : • modéliser des systèmes complexes dont il faut repenser l’organisation, • mieux appréhender les systèmes à fin d’amélioration et d’optimisation, de mise en œuvre de méthode « qualité ». Pluridisciplinaire, elle est à la base de nombreuses méthodes utilisées en sciences de l’ingénierie, génie industriel, gestion de projet, administration des entreprises, aide à la décision, mais aussi en automatismes, informatique, programmation, conception de logiciel …etc, mais aussi en sciences humaines, sociologie, pédagogie, communication, économie, urbanisme, écologie, biologie, physiologie... Elle est indispensable à la maîtrise des risques en tant qu’étape fondamentale de l’analyse des modes de défaillance ( prévention des risques techniques ) et de l’analyse de la valeur ( prévention des risques financiers ). Elle fonde ainsi, par exemple, l’analyse de la valeur, l’analyse du risque, l’AMDEC HACCP, la Méthode APTE d’analyse fonctionnelle et analyse de la valeur …etc. L’approche par fonction, dans la conception des systèmes, met en œuvre un raisonnement inductif (causes / conséquences) qui impose, avant tout diagnostic ou recherche de solution, de définir des finalités. Elle permet ainsi de : • s’assurer de répondre à un besoin et d’identifier les degrés de liberté • remettre en cause les solutions existantes et d’élargir le champs des possibilités • mieux circonscrire les zones d’étude et d’optimiser localement les solutions sans perdre de vue l’ensemble. L’objet de la démarche fonctionnelle peut être un produit technologique ou non, mais aussi un service, un processus, un projet, une organisation, une entreprise … Il est possible de mener l’étude fonctionnelle d’un logement, de son installation de chauffage, de la conception de son éclairage, de son système de ventilation, du réfrigérateur ou du four qui équipe sa cuisine mais aussi de la distribution d’eau potable d’une ville, d’une crèche municipale … etc, voire même d'un groupe ou d'une organisation sociale. P. SEVERIN Lycée des métiers de l'hôtellerie et du tourisme de Toulouse Biotechnologie B Analyse fonctionnelle - Page 2 / 12- 2. ANALYSE FONCTIONNELLE EN EQUIPEMENTS Chaque objet technique ( appareil ) ou système étudié remplit une fonction globale d’usage (ou fonction de service ) pour répondre à un besoin spécifique de l’utilisateur. Dans un contexte donné, ce besoin est déterminé par des contraintes matérielles, techniques, réglementaires, économiques, sociologiques ... qu’il convient de préciser. Par exemple : contraintes matérielles : alimentation en énergie, alimentation en eau, évacuations, dimensions, conception du local… contraintes techniques : performances, capacité, consommation d’énergie, calorifugeage, durée de vie, robustesse, dimensions, bruit … contraintes économiques : coûts d’achat, de fonctionnement, des accessoires indispensables, de l’entretien et de la maintenance … contraintes professionnelles : type et importance de la production, concept et process de production, méthode de travail, types de produits utilisé, nombre de repas, fréquence d’utilisation, certification et respect des normes, formation et adaptation des utilisateurs ou du personnel … contraintes d’hygiène, de sécurité et d’ergonomie : respect des réglementations en vigueur, respect de la marche en avant, facilité d’entretien, limitation et traitement des nuisances et des émissions de polluant, ambiances thermique, lumineuse et sonore, conditions de travail ... etc. Cette fonction d’ensemble est décomposée en fonctions techniques principales qui sont indispensables à la réalisation du service attendu et en fonctions techniques complémentaires ( ou secondaires ) qui, elles, ne lui sont pas absolument nécessaires mais qui améliorent les performances de l’appareil ou apportent à l’utilisateur confort et simplicité d’utilisation, sécurité, facilité d’entretien ... etc. Les solutions techniques sont la traduction matérielle ( dispositifs ou organes de l’appareil ) de chaque fonction technique. Chacune de ces fonctions techniques ( principales ou secondaires ) peut être plus ou moins complexe, elle peut alors être décomposée, dans une analyse descendante sur autant de niveaux que nécessaire, jusqu’à des fonctions techniques élémentaires qui seront remplies par des solutions techniques simples ( organe précis et identifié ) Par exemple, dans l’étude fonctionnelle de l’appareil : « MARMITE ELECTRIQUE », le cadre d’utilisation sera la restauration collective, donc des contraintes en matière de débit et de volume de production, d’ergonomie et de sécurité du personnel, d’hygiène et réglementation. la fonction globale d’usage est : réaliser des cuissons de denrées dans de grandes quantités d’eau ( à l’anglaise ) ENVIRONNEMENT, CADRE D’UTILISATION BESOIN DE L’UTILISATEUR FONCTION (GLOBALE) D’USAGE FONCTIONS TECHNIQUES PRINCIPALES FONCTIONS TECHNIQUES COMPLEMENTAIRES Fonction principale 1 Fonction principale 2 Fonction complémentaire A APPAREIL Sous Fonction principale 1.2. Sous Fonction principale 1.1. SOLUTION TECHNIQUE ( ST ) ST 1 ST 1.1. ST 1.2. ... etc. ST 2. ... etc. Fonction complémentaire B Fonction complémentaire C ... etc. ST A. ST B. ST C. P. SEVERIN Lycée des métiers de l'hôtellerie et du tourisme de Toulouse Biotechnologie B Analyse fonctionnelle - Page 3 / 12- La FONCTION TECHNIQUE PRINCIPALE est : Sa SOLUTION TECHNIQUE est : : • chauffer un grand volume d’eau → marmite électrique à chauffage direct se décompose en - produire de la chaleur → résistance électrique ( effet Joule ) - contenir l’eau → cuve étanche Les FONCTIONS TECHNIQUES COMPLEMENTAIRES sont : Les SOLUTIONS TECHNIQUES en sont : • commander l’appareil → interrupteur marche arrêt • réguler la température de l’eau → thermostat • programmer le fonctionnement dans le temps → programmateur ou minuterie • informer que l’appareil chauffe → voyant lumineux • limiter les pertes thermiques - par émission de vapeur et de chaleur → couvercle - par les parois de la cuve → isolant thermique • faciliter l’utilisation, vidage de la cuve → système de basculement ou robinet de vidange • assurer la sécurité - du personnel - contre les risques thermiques - déversements de liquides chauds → blocage du basculement ou du robinet - brûlures par contact → isolation thermique des poignées et de la cuve - contre les risques mécaniques - accrochages → encastrement du robinet de vidange - écrasement des mains, doigts → couvercle équilibré par contrepoids - contre les risques électriques → respect des normes de sécurité, mise à la terre, disjoncteur différentiel ... - des aliments → matériaux inoxydables - de l’appareil→ raccordement électrique conforme, fusibles ... • permettre l’entretien → surfaces lisses et sans recoins La présentation traditionnelle de l’étude fonctionnelle d’un appareil s’effectue souvent sous forme d’un tableau : environnement, cadre d’utilisation : fonction d’usage ou fonction globale : fonctions techniques principales solutions techniques Commentaires fonction principale 1. ST 1. principes de fonctionnement sous - fonction principale 1.1. ST1.1. particularités sous - fonction principale 1.2. ST 1.2. réglementations spécifiques fonction principale 2. ST 2 précisions techniques ... etc. ... etc. fonctions techniques complémentaires fonction complémentaire A ST A fonction complémentaire B ST B fonction complémentaire C ST C ... etc. 3. PRINCIPES DE L’ANALYSE FONCTIONNELLE 3.1. NOTION DE SYSTEME Un système peut être défini de plusieurs façons : 1 ) ensemble uploads/Management/ 1-analyse-fonctionnelle 1 .pdf